DE3032091C2

DE3032091C2 - Device for electrical heat measurement

Info

Publication number: DE3032091C2
Application number: DE19803032091
Authority: DE
Inventors: Eugen El.-Ing.(grad.) 6700 Ludwigshafen Hoch
Original assignee: Elster Ag Mess und Regeltechnik 6700 Ludwigshafen; Elster AG Mess und Regeltechnik
Current assignee: Spanner Pollux GmbH
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1986-09-04
Also published as: CH664016A5; AT388456B; SE450663B; DK158165C; NL8103970A; DE3032091A1; SE8104874L; DK158165B; FR2489509A1; ATA369681A; GB2082780A; DK372481A; NL191295C; GB2082780B; FR2489509B1; BE890067A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Wärmemengenmessung, enthaltend einen Anlogteil und einen Digitalteü, die von einer einzigen Batterie speisbar sind, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a device for electrical heat quantity measurement, comprising an analog part and a digital part, which can be fed by a single battery, according to the preamble of the patent claim 1.

Derartige Wärmemengenzähler sind beispielsweise bekannt aus den DE-OS 28 16 611, 28 01938 und 10 782 oder der GB-PS 15 46 507, Bei allen diesen bekannten Schaltungen ist jedem der beiden Meßwiderstände zur Messung der Vor- bzw. Rücklauftemperatur ein eigener Referenzwiderstand in Serie geschaltet, so daß sich eine Meßbrückenschaltung ergibt. Zu Erzeugung der Referenzspannung sind weitere Spannungsteiler vorgesehen. Zur Weiterverarbeitung der Meßspannung sind mit Widerständen beschaltete Differenzver-Such heat meters are known, for example, from DE-OS 28 16 611, 28 01938 and 10 782 or GB-PS 15 46 507, In all of these known circuits, each of the two measuring resistors A separate reference resistor connected in series to measure the flow and return temperature, see above that there is a measuring bridge circuit. Additional voltage dividers are used to generate the reference voltage intended. For further processing of the measuring voltage, differential converters wired with resistors are

stärker erforderlich. Die Fehler und Driften aller dieser Widerstände sowie der als Differenzverstärker, Integrator und Komparator geschalteten Operationsverstärker gehen direkt als Nullpunkts- bzw. Steilheitsfehler in das Meßergebnjs ein. Insbesondere die Langzeitdrift der elektronischen Bauelemente erzeugt Fehler von ganz erheblichen Ausmaßen.stronger required. The bugs and drifts of all of these Resistors as well as the operational amplifier connected as a differential amplifier, integrator and comparator are included directly in the measurement results as zero point or slope errors. In particular, the long-term drift of the electronic components creates errors of very considerable proportions.

Erschwerend kommt hinzu, daß eine Meßbrückenschaltung mit Widerständen systembedingte Meßfehler erzeugt Dies ist in der GB-PS 15 46 507 beschrieben. In dieser Literaturstelle wird deshalb vorgeschlagen, die beiden Referenzwiderstände durch zwei Konstantstromgeneratoren zu ersetzen. Da jeder Konstantstromgenerator jedoch wieder aus fehler- und driftbehafteten elektronischen Bauelementen besteht, läßt sich die theoretisch mögliche Verbesserung der Messung in der Praxis nicht erreichen.A further complicating factor is that a measuring bridge circuit System-related measurement errors generated with resistors. This is described in GB-PS 15 46 507. In In this reference it is therefore proposed that the two reference resistors be replaced by two constant current generators to replace. Since every constant current generator is made up of errors and drifts electronic components, the theoretically possible improvement of the measurement in not achieve in practice.

Aus der AT-PS 3 49 239 ist eine Schaltungsanordnung zur digitaien Darstellung von mit nicht-linearen Sensoren erfaßten Meßgrößen bekannt Ein Meßwiderstand und ein Referenzwiderstand liegen in Serie, so daß sie vom selber. Strom durchflossen werden. Die an Meß- und Referenzwiderstand entstehenden Spannu':gsabfäl-Ie werden mit Hilfe einer Dual-Slope-Schaltung digitalisiert. Durch die Parallelschaltung von Widerständen zum Integrationswiderstand wird die Steilheit der Integrationskurve der nicht-linearen Charakteristik des Meßwidestandes stufenweise angepaßt Zur Messung von Temperaturdifferenzen, wie es bei Wärmemengenzählern erforderlich ist macht diese Literaturstelle keine Angaben.AT-PS 3 49 239 discloses a circuit arrangement for the digital display of non-linear sensors detected measured variables known A measuring resistor and a reference resistor are in series so that they by yourself. Electricity can flow through it. The voltage drops arising at the measuring and reference resistance are digitized using a dual slope circuit. By connecting resistors in parallel the steepness of the integration curve becomes the integration resistance gradually adapted to the non-linear characteristics of the measuring resistor For measurement of temperature differences, as is necessary with heat meters, this reference does not make any Declarations.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten, eingangs beschriebenen Vorrichtungen zur elektrischen Wärmemengenmessung dahingehend zu verbessern, daß durch die Minimalisierung der Fehler- und Driftquellen die Genauigkeit und Beständigkeit des Meßergebnisses optimal wird.The present invention is based on the object the known, initially described devices for electrical heat measurement to the effect to improve that by minimizing the sources of error and drift the accuracy and Consistency of the measurement result is optimal.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Damit ergeben sich die Vorteile, daß den beiden Meßwiderständen zur Erfassung der Vor- und Rücklauftemperatur ein und derselbe Referenzwiderstand in Serie geschaltet ist und daß allein dieser Referenzwiderstand verantwortlich ist für die Genauigkeit und Stabilität des Meßergebnisses. Das erfindungsgemäß erreichte Minimum an Fehlerquellen kann nicht mehr unterschritten werden, da wenigstens eine Referenzgröße in allen Meßschaltungen nötig ist. Änderungen der elektrischen Werte der übrigen Schaltungsbauelemente sowie das Absinken der Batteriespannung im Laufe der Jahre haben keinen Einfluß auf Genauigkeit und Beständigkeit des Meßergebnisses.This results in the advantages that the two measuring resistors are used to record the flow and return temperatures one and the same reference resistor is connected in series and that only this reference resistor is responsible for the accuracy and stability of the measurement result. The minimum achieved according to the invention error sources can no longer be undercut, since at least one reference value in all Measuring circuits is necessary. Changes in the electrical values of the other circuit components as well as the Decreases in battery voltage over the years have no effect on accuracy and durability of the measurement result.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein als Impedanzwandler geschalteter Verstärker vorgesehen, dessen Ausgang die Nullpotentialschiene der Schaltung bildet Die dadurch mögliche niederohmige Ankopplung der Nullpotentialschiene ist besonders dann von Vorteil, wenn die Dual-Slope-Schaltung mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Offsetabgleich ausgerüstet ist, da dann der Offset-Speicherkondensator innerhalb kurzer Zeit aufgeladen werden kann.According to an advantageous development of the invention, there is an amplifier connected as an impedance converter provided, the output of which forms the zero potential rail of the circuit Coupling the zero potential rail is particularly advantageous when the dual-slope circuit is equipped with a device for automatic offset adjustment, since then the offset storage capacitor can be charged within a short time.

Eine weitere Beschleunigung der Nullabgleichphase wird durch die Parallelschaltung eines niederohmigen Widerstandes zum Integrationswiderstand erreicht. Die durch diese Maßnahmen erreichbare Beschleunigung des Verfahrensablauf:; ist eine der Voraussetzungen für einen sparsamen Batterieverbrauch.A further acceleration of the zero adjustment phase is achieved by connecting a low-resistance device in parallel Resistance to integration resistance reached. The acceleration that can be achieved through these measures of the procedure :; is one of the requirements for economical battery consumption.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 6. Hierbei liegen die beiden Meßwiderstände und der Referenzwiderstand ständig in Reihe und sind so immer vom selben Strom durchflossen. Die dabei entstehenden Spannungsabfälle werden in einer Sample-And-Hold-Schaltung in je einem Kondesator zwischengespeichert und anschließend in der Dual-Slope-Schaltung zeitlich nacheinander zur Bildung des Meßergebnisses ausgewertet Für die Genauigkeit und zeitliche Stabilität des Meßergebnisses ist auch hier allein der Referenzwiderstand verantwortlich. Für eine Korrektur der Meßergebnisse in Abhängigkeit von Dichte und Enthalpie des Wärmemediums sov/ie der Meßwiderstandskennlinie ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 vorgesehen, während der Referenzphase einen von der Differenz der Meßwiderstände abhängigen Korrekturstrom in den Integrationskondensator zu treiben. Die an den Meßwiderständen abgegriffenen Spannungsabfälle dienen somit auch zur Bildung des Korrekturstroms.A preferred embodiment of the invention is the subject of claim 6. Here are the two Measuring resistors and the reference resistor are always in series and so always have the same current flowing through them. The resulting voltage drops are each in a sample-and-hold circuit Capacitor temporarily stored and then in the dual-slope circuit in time one after the other to form of the measurement result is evaluated For the accuracy and temporal stability of the measurement result here too the reference resistor alone is responsible. For a correction of the measurement results depending on of density and enthalpy of the heat medium as / ie the measuring resistor characteristic is according to an advantageous Further development of the invention according to claim 8 provided during the reference phase one of the To drive difference of the measuring resistances dependent correction current in the integration capacitor. The on The voltage drops tapped off the measuring resistors thus also serve to form the correction current.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung von Ausführwgsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigtFurther refinements of the invention emerge from the subclaims in conjunction with the following Description of exemplary embodiments based on the drawing. It shows

F i g. 1 ein erstes Schaltbeispiel einer Wärmemengen-Meßvorrichtung, F i g. 1 shows a first circuit example of a heat quantity measuring device,

F i g. 2 das zugehörige Spannungs-Zeit-Diagramm am Integratorausgang der F i g. 1,F i g. 2 the associated voltage-time diagram at the integrator output of FIG. 1,

Fig.3 ein weiteres Schaltbeispiei eine Wärmemengen-Meßvorrichtung, Fig. 3 another Schaltbeispiei a heat quantity measuring device,

F i g. 4 das zugehörige Spannungs-Zeit-Diagramm am Integrationsausgang der F i g. 3,F i g. 4 the associated voltage-time diagram at the integration output of FIG. 3,

Fig. 5 ein weiteres Schaltbeispiel einer Wärmemengen-Meßvorrichtung, 5 shows a further circuit example of a heat quantity measuring device,

F i g. 6 ein weiteres Schaltbeispiel einer Wärmemengen-Meßvorrichtung, bei der sich alle Offsetgrößen gegenseitig kompensieren,F i g. 6 a further circuit example of a heat quantity measuring device, in which all offset values compensate each other,

F i g. 7a und 7b die zugehörigen Spannungs-Zeit-Diagramme undF i g. 7a and 7b the associated voltage-time diagrams and

Fig.8 ein letztes Schaltbeispiel einer Wärmemengen-Meßvorrichtung unter Einsatz von Speicherkondensatoren. 8 shows a final circuit example of a heat quantity measuring device using storage capacitors.

Bc'. der Schaltungsanordnung der Fig. 1 sind zwei Meßwiderstände 1,2 vorgesehen, von denen je einer im Vorlauf und im Rücklauf einer Heizungsanlage liegen kann. In Serie liegt ein Referenzwiderstand 3. Eine Schaltergruppe 101, 102,111, 112, schaltet die Meßwidestände 1, 2 abwechselnd an eine Zuleitung 64 zum Minuspol der Batteriespannung Ub- Weitere Schalter 103,113 sorgen für eine entsprechende Anschaltung des Referenzwiderstandes 3 an eine Zuleitung 63 zum Pluspol der Batteriespannung Ub bzw. an den Eingang des Analog-Digital-Wandlers.Bc '. the circuit arrangement of FIG. 1, two measuring resistors 1, 2 are provided, one of which can be in the flow and in the return of a heating system. A reference resistor 3 is connected in series. A switch group 101, 102, 111, 112, switches the measuring resistors 1, 2 alternately to a lead 64 to the negative pole of the battery voltage Ub- Further switches 103,113 ensure that the reference resistor 3 is connected to a lead 63 to the positive pole Battery voltage Ub or at the input of the analog-digital converter.

An den Verbindungspunkt 61 zwischen Referenzwidsrstard 3 und den Meßwiderständen 1, 2 ist der Eingang eines als Impedanzwadler geschalteten Verstärkers 5 geschaltet Der Ausgang des Impedan/Wandlers 5 bildet die Nullpotentialschiene 62 der MeDschaltung.At the connection point 61 between the reference widget 3 and the measuring resistors 1, 2 is the input of an amplifier connected as an impedance wadler 5 switched The output of the impedance / converter 5 forms the zero potential rail 62 of the measuring circuit.

Der Analog-Digital-Wandler besteht aus einem Integrator 7 mit einem Integrationswiderstand 41 und einem Integrationskondensator 27 als Hauptkomponenten, einem Nullspannungsverstärker 8 mit einem über einen Widerstand 47 beschalteten Operationsverstärker und einem Komparator 9. An den Komparatot 9 schließen sich weitere, an sich bekannte Digital-Schaltmittel an, die das Meßergebnis weiterverarbeiten, bis es schließlich in einer Anzeige Ϊ) angezeigt wird.The analog-to-digital converter consists of an integrator 7 with an integration resistor 41 and an integration capacitor 27 as main components, a zero voltage amplifier 8 with an operational amplifier connected via a resistor 47 and a comparator 9 -Switching means on which process the measurement result until it is finally shown in a display Ϊ) .

Für einen selbsttätigen Nullabgleich des Analog-Digital-Wandlers 7,8,9 ist ein Nullabgleichkondensator 49A zero adjustment capacitor 49 is provided for an automatic zero adjustment of the analog-digital converter 7, 8, 9

vorgesehen, der während der Nullabgieichphase bei darin geschlossenem Schalter 114 auf eine solche Spannung aufgeladen wird, daß unter Kompensation der Offsetüpannungen aller Operationsverstärker am Ausgang des Nullspannungsverstärkers 8 dieselbe Spannung anlieg;t wie an der Nullpotentialschiene 62, d. h. Null.provided, which is set to such a voltage during the Nullabgieichphase with switch 114 closed therein that is charged, with compensation for the offset voltages of all operational amplifiers at the output of the zero voltage amplifier 8 the same voltage is applied as on the zero potential rail 62, i. H. Zero.

Mach einer Nullkorrektur des Analog-Digital-Wandlers; 7, 8, 9 folgt nun zunächst eine Auwärtsintegration der Meßspannung am Meßwiderstand 1, wobei die Steiierlogik 11 dafür sorgt, daß diese Aufwärtsintegration nach N Impulsen, die von einem Taktgenerator 12 geliefert werden, beendet wird. Anschließend erfolgt eine Abwärtsintegration der Referenzspannung am tempenuturunabhängigen Referenzwiderstand 3. Die Abwärtsintegration erfolgt also immer mit derselben Steigung und endet nach n\ Impulsen, sobald die Spannung am Integrationskondensator 27 den Wert Null erreicht und der Komparator 9 die Steuerlogik 11 stoppt.Make a zero correction of the analog-to-digital converter; 7, 8, 9 now follows an upward integration of the measuring voltage at the measuring resistor 1, the Steiier logic 11 ensuring that this upward integration is terminated after N pulses which are supplied by a clock generator 12. The reference voltage is then integrated downwards at the temperature-independent reference resistor 3. The downward integration always takes place with the same slope and ends after n \ pulses as soon as the voltage at the integration capacitor 27 reaches the value zero and the comparator 9 stops the control logic 11.

Die Impulse Λ/bzw. n\ werden in einen Meßdauerzählcr ü3 bcis"ie!iwsisc sinen Vcrv/ärtsRückv.'artszählsr eingezahlt. Nach einem vollständigen Integrationsvorgang verbleibt im Meßdauerzähler eine bestimmte Impulszahl, die der Differenz der Widerstandswerte von Meßwiderstand 1 und Referenzwiderstand 3 proportional ist.The impulses Λ / or. n \ are paid into a measuring duration counter, which is proportional to the difference between the resistance values of measuring resistor 1 and reference resistor 3 after a complete integration process.

Nach einer weiteren Nullabgleichsphase erfolgt eine Aufwärtsintegration des Spannungsabfalls am Meßwidenitand 2 während einer Zeitspanne entspechend N Impulsen und eine anschließende Abwärtsintegration des Spannungsabfalls am Referenzwiderstand 3 während einer Zeitspanne von Π2 Impulsen. Die Impulsdifferen;; ni — /Ji ist ein Maß für die Widerstandsdifferenz R7 — R\ und damit für die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf.After a further zero adjustment phase an upward integration of the voltage drop across the measuring resistor 2 takes place during a period of time corresponding to N pulses and a subsequent downward integration of the voltage drop across the reference resistor 3 over a period of Π2 pulses. The pulse differences ;; ni - / Ji is a measure for the resistance difference R7 - R \ and thus for the temperature difference between flow and return.

Um die Nichtlinearitäten der Meßwiderstände 1, 2 und die Abhängigkeit der Ethalpie und Dichte des Wärmeträgers von der Temperatur zu kompensieren, wird das Zählergebnis /73 — /ii korrigiert. Hierzu wird die Spannung am Ausgang 67 des Integrators 7 über einen Widerstand 43 abgegriffen und an einen Impedanzwandler 10,14 gelegt Wenn die Impulszahl lh gleich ist der Impulszahl n_t, wird der Schalter 110 geschlossen, so dr.ß über den Widerstand 45 ein Korrekturstrom entsprechend der Differenz der Meßwiderstandswerte in den Summationspunkt 66 des Integrators 7 getrieben wird. Dieser Korrekturstrom ist nicht konstant und ermöglicht eine nahezu vollständige Linearisierung der Beziehung zwischen der tatsächlichen Wärmemenge und dem Zählergebnis.The counting result / 73 - / ii is corrected in order to compensate for the non-linearities of the measuring resistors 1, 2 and the dependence of the Ethalpie and density of the heat transfer medium on the temperature. For this purpose, the voltage of the integrator 7 tapped and at the output 67 via a resistor 43 applied to an impedance transformer 10.14 When the pulse number lh equal to the pulse number n _t, the switch 110 is closed so dr.ß via the resistor 45 a correction current is driven into the summation point 66 of the integrator 7 in accordance with the difference between the measuring resistance values. This correction current is not constant and enables an almost complete linearization of the relationship between the actual amount of heat and the counting result.

Während bei der Schaltung nach F i g. 1 während der Nullkorrektur gewisse Schwierigkeiten auftreten können, da der Ve.stärkerverband 7, 8 zu Schwingungen neigt und zur Unterdrückung dieser Schwingneigung der Null-Korrekturkondensator 49 eine große Aufladezeit benötigt, sind diese Schwierigkeiten bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig.3 vermeidbar. Diese Schaltungsanordnung hat weiterhin den Vorteil, daß die Steuerlogik 11 einfacher und sicherer aufgebaut werden kann. Bei dieser Schaltung entfällt der Null-Korrekturkondensator 49 und mit ihm die Widerstände 46,47,80 sowie die Schalter Ii3,114. An deren Stelle treten Widersitände 29, 30,31, 32, 33 sowie ein Schalter 107 neu hinzu.While in the circuit according to FIG. 1 certain difficulties may arise during the zero correction, because the Ve.stronger association 7, 8 tends to vibrate and to suppress this tendency to vibrate the zero correction capacitor 49 requires a long charging time, these are difficulties in the circuit arrangement avoidable according to Fig.3. This circuit arrangement also has the advantage that the Control logic 11 can be set up more easily and safely. This circuit does not have a zero correction capacitor 49 and with it the resistors 46,47,80 and the switches Ii3,114. In their place there are opposition 29, 30, 31, 32, 33 and a switch 107 are added.

Vor Beginn der Messung ist der Schalter 107 parallel zum !ntegrationskondensator 27 geschlossen, um Fehlschaltungen zu vermeiden.Before the start of the measurement, the switch 107 is closed in parallel with the integration capacitor 27 in order to avoid incorrect switching to avoid.

Bei Beginn einer Messung, der durch das Eintreffen einer. Impulses über den Mengenzählkontakt 52 und den Widerstand 51 in der Steuerlogik 11 ausgelöst wird wird der Meßwiderstand 1 im Rücklauf über den Schalter 101 an die die Betriebsspannung — Ub führende Zuleitung 62 gelegt. Der Schalter 107 wird geöffnet und der Schalter 111 geschlossen. Es findet eine Aufwärtsintegration der aus der Rücklauftemperatur resultierenden Meßspannung statt. Wenn die Ausgangsspannung am Ausgang 67 des Integrators 7 nach Zeit tm (MR «· Meßspannung im Rücklauf) die Spannung, die am Summationspunkt 66 liegt erreicht (Fig.4), die durch die Größe der Widerstände 29,30,31 am Schwellenspannungsschalter 4 und die Spannung an der Potentialschiene 62 und der Zuleitung 63 gegeben ist, kippi die Spannung am Ausgang des Schwellenspannungsschalters 4 vom an der Zuleitung 63 liegende Potentia um und liefert einen Impuls an die Steuerlogik 11. Dadurch wird der Schalter 101 geöffnet und der Schaltei 103 geschlossen. Die über dem Refcnzwiderstand 3 abfallende Referenzspannung wird an den Integrator 7At the beginning of a measurement, which is triggered by the arrival of a. Pulse is triggered via the quantity counter 52 and the resistor 51 in the control logic 11, the measuring resistor 1 is applied in the return via the switch 101 to the supply line 62 carrying the operating voltage - Ub. The switch 107 is opened and the switch 111 is closed. There is an upward integration of the measurement voltage resulting from the return temperature. When the output voltage at the output 67 of the integrator 7 after time tm (MR «· measuring voltage in the return) reaches the voltage at the summation point 66 (FIG. 4), which is determined by the size of the resistors 29, 30, 31 at the threshold voltage switch 4 and the voltage on the potential rail 62 and the supply line 63 is given, the voltage at the output of the threshold voltage switch 4 changes from the potential on the supply line 63 and supplies a pulse to the control logic 11. This opens the switch 101 and the switch 103 closes. The reference voltage which drops across the reference resistor 3 is sent to the integrator 7

geht die Spannung im Summationspunkt 66 durch Null, die Spannung am Ausgang des Komparator S kippt vom Potential an der Zuleitung 64 auf das Potential an der Zuleitung 63 und liefert wiederum einen Impuls an die Steuerlogik 11.the voltage at the summation point 66 goes through zero, the voltage at the output of the comparator S. flips from the potential at the lead 64 to the potential at the lead 63 and again delivers a pulse to the control logic 11.

Nun wird wieder der Schalter 103 geöffnet und dei Schalter 101 geschlossen. Die reguläre Aufwärtsintegration der aus der Rücklauftemperatur resultierender Meß.v-innung über Λ/Taktimpulse wird vorgenommen Nach dem dabei von dem Meßdauerzähler 13 an dif Steuerlogik 11 abgegebenen Stoppimpuls wird dei Schalter 101 geöffnet und der Schalter 103 geschlossen Damit erfolgt die Abwärtsinte&ration der zur Rücklauftemperaturmessung gehörenden Referenzspannung, die bis zum erneuten Kippen des Komparators 9 eine Anzahl von n\ Taktimpulsen ergibt. Diese n\ Impulse werden wieder in dem Speicher 14 gespeichert.The switch 103 is now opened again and the switch 101 is closed. The regular upward integration of the measurement result resulting from the return temperature via Λ / clock pulses is carried out.After the stop pulse given by the measurement duration counter 13 to the control logic 11, the switch 101 is opened and the switch 103 is closed Reference voltage, which results in a number of n \ clock pulses until the comparator 9 is tilted again. These n \ pulses are again stored in the memory 14.

Jetzt werden die Schalter 101 und 103 geöffnet unc die Schalter 112 und 102 geschlossen. Die aus der Vorlauftemperatur resultierende Spannung am Meßwiderstand 2 wird aufwärts integriert. Wenn die Spannung arr Summationspunkt 66 wieder die Spannung am Ausgang 67 des Integrators 7 erreicht, kippt der Schwellenspannungsschalter 4 und an seinem Ausgang entsteht ein Impuls vom Potential der Zuleitung 64 auf das Potential der Zuleitung 63, der auf die Steuerlogik 1 wirkt und diese zum öffnen des Schalters 102 und Schließen des Schalters 103 veranlaßt Hierdurch erfolgt wieder die Abwärtsintegration der Spannung am Summationspunkt 66 des Integrators 7, die beim Nulldurchgang (Potentialschiene 62) wieder das Kippen des Komparators 9 sowie die Beeinflussung der Steuerlogik 11 und das Ausschalten des Schalters 103 und Einschalten des Schalters 102 bewirktNow switches 101 and 103 are opened and switches 112 and 102 are closed. The one from the flow temperature resulting voltage at measuring resistor 2 is integrated upwards. When the tension arr Summation point 66 reaches the voltage at output 67 of integrator 7 again, the threshold voltage switch toggles 4 and at its output there is a pulse from the potential of the lead 64 to the potential the supply line 63, which acts on the control logic 1 and this to open the switch 102 and close the Switch 103 causes the downward integration of the voltage at the summation point 66 of the integrator 7, the tilting of the comparator again at the zero crossing (potential rail 62) 9 as well as influencing the control logic 11 and turning off the switch 103 and turning on the Switch 102 causes

Jetzt wird die der Vorlautemperatur proportionale Meßspannung aufwärts integriert Nach N Taktimpulsen wird vom Meßdauerzähler 13 ein Impuls an die Steuerlogik 11 abgegeben, der Schalter 102 geöffnet und der Schalter 103 geschlossen. Es folgt die Abwärtsintegration mit der zur Vorlauftemperaturmessung gehörenden Referenzspannung. Da der Wert des Meßwiderstands 1 im Vorlauf größer ist als der Wert des Meßwiderstands 1 im Rücklauf, ist die Zahl der Taktimpulse /32 größer als n\. Beim Oberschreiten der im Speicher 14 gespeicherten Impulszahl m spricht der Vergleicher 15 an und beeinflußt die Steueriogik 11 derart, daß die Taktimpulse Π2—Π\ in den Ergebniszähler 16 eingezählt werden. Bei jedem Oberlauf des Ergebniszählers 16The measuring voltage proportional to the flow temperature is now integrated upwards. After N clock pulses, the measuring duration counter 13 sends a pulse to the control logic 11, the switch 102 is opened and the switch 103 is closed. Downward integration follows with the reference voltage belonging to the flow temperature measurement. Since the value of the measuring resistor 1 in the flow is greater than the value of the measuring resistor 1 in the return, the number of clock pulses / 32 is greater than n \. When the number of pulses m stored in the memory 14 is exceeded, the comparator 15 responds and influences the control logic 11 in such a way that the clock pulses Π2-Π \ are counted into the result counter 16. With every overflow of the result counter 16

wird die Anzeige 17 weitergezählt.the display 17 continues to count.

Bei den beschriebenen Anordnungen nach F i g. 1 und F i g. 3 sind die Integrationszeiten noch verhältnismäßig lang. Es wäre wünschenswert, insbesondere bei Batteriebetrieb, bei dem an sich nur der Ergebniszähler 16 und der vom Mengenzählerkontakt 52 gesteuerte Empfangsteil in der Steuerlogik 11 dauernd eingeschaltet sein müssen, während der Analogteil und der restliche Digital?,*·; 11-12-13-14-15 über einen von der Steuerlogik 11 gesteuerten Schalter 115 anstelle der Leitungsverbindung 116 nach Schließen des Mengenzählerkontaktes 52 nur für die Meßzeit eingeschaltet zj sein brauchen, die Integrationszeiten so kurz wie möglich zu machen. Dies wird mit einer in F i g. 5 gezeigten Weiterbildung der Erfindung ermöglicht.In the described arrangements according to FIG. 1 and F i g. 3 the integration times are still proportionate long. It would be desirable, particularly in the case of battery operation, in which only the result counter 16 per se and the receiving part controlled by the quantity counter contact 52 must be permanently switched on in the control logic 11, while the analog part and the rest Digital?,*·; 11-12-13-14-15 via one of the control logic 11 controlled switch 115 instead of the line connection 116 after closing the quantity counter contact 52 need only be switched on for the measuring time in order to make the integration times as short as possible. This is done with one shown in FIG. 5 allows further development of the invention shown.

Die Aufwärtsintegrationen dauern deshalb so lange, weil sozusagen über den gesamten Widerstandswert 1 bzw. 2 integriert wird. Um zum Beispiel eine Differenz von 12 0hm zwischen angenommenen 120 Ohm und ι ja νιιΐΐϊ aiS 7/2 — fi\ ZU LmuCn, müu — SCiiCPi lsCi \λΖϊ Beschreibung der F i g. 1/2 und F i g. 3/4 erläutert — die »toter«, Πι proportionale Zeit n\ ■ r, die dem Widerstand 120 Ohm entspricht, zweimal durchlaufen werden, (r — zeitlicher Abstand zweier Impulse.) Wenn es gelingt, die Differenz nicht von Null bis zu den Meßwerten, sondern umgekehrt vom höchsten zu erwartenden Wert bis zu den Meßwerten zu messen, kann die Integrationszeit sehr viel kürzer werden.The upward integration takes so long because, as it were, integration takes place over the entire resistance value 1 or 2. For example, a difference of 12 ohms between assumed 120 ohms and ι ja νιιΐΐϊ aiS 7/2 - fi \ ZU LmuCn, müu - SCiiCPi lsCi \ λΖϊ description of the Fig. 1/2 and F i g. 3/4 explained - the »dead«, Πι proportional time n \ ■ r, which corresponds to the resistance of 120 ohms, must be passed through twice (r - time interval between two pulses.) If the difference does not succeed from zero to the To measure measured values, but conversely from the highest expected value to the measured values, the integration time can be much shorter.

Nach der Erfindung wird dieser Gedanke wie in F i g. 5 dargestellt verwirklicht. Die Meßwiderstände 1 und 2 werden mit einem jeweils zugehörigen, durch einen D.iferenzverstärker 6 gesteuerten Widerstand 23 oder 24, zum Beispiel in Gestalt von Feldeffekttrasistoren, nacheinander über die Schalter 102 oder 105 mit dem Referenzwiderstand 3 in Reihe geschaltet. Diese Meßkette liegt an der Speisespannung Ub der Zuleitungen 63,64. Der Meßkette ist der Spannungsteiler 21,22 naraiipi «»eschsiiet unH ebenfalls an die Sⁿs!s£sⁿannun^of Ub gelegt Der Bezugspotentialpunkt 61 liefert die Bezugsspannung Null, die über den als Spannungsfolger geschalteten Verstärker 5 auf die Potentialschiene 62 übertragen wird. Der Differenzverstärker 6 liegt mit seinem nicht invertierenden Eingang direkt an der Potentialschiene 62 und mit seinem invertierenden Eingang an dem Potentialpunkt 68 am Verbindungspunkt zwischen dem Referenzwiderstand 3 und den gesteuerten Widerständen 23,24, von denen bei einem Meßvorgang jeweils einer geschaltet ist Da der Differenzverstärker 6 eine hohe Verstärkung hat, zum Beispiel 2 · 10⁵, und da die erforderliche Steuerspannung an seinem Ausgang 69 für die gesteuerten Widerstände 23,24 nur um einige 100 mV differieren wird, liegt der Fehler zwischen den Spannungen an der Potentialschiene 62 und am Potentialpunkt 68 am invertierenden Eingang des Differenzverstärkers 6 nur in der Größenordnung von Bruchteilen von μν bis einigen μν. Bei den den Temperaturen proportionalen Spannungen über den Meßwiderständen 1 oder 2 bzw. über den gesteuerten Widerständen 23,24 von mehreren mV pro K ergibt das nur Fehler in Bruchteilen von 10~³ K.According to the invention, this idea is carried out as in FIG. 5 realized realized. The measuring resistors 1 and 2 are connected in series with a respective associated resistor 23 or 24 controlled by a differential amplifier 6, for example in the form of field effect trasistors, via switches 102 or 105 in series with the reference resistor 3. This measuring chain is connected to the supply voltage Ub of the supply lines 63, 64. The measuring chain is the voltage divider 21,22 naraiipi «» eschsiiet unH also connected to the S ⁿ s! S £ s ⁿ annun ^of Ub . The differential amplifier 6 is connected with its non-inverting input directly to the potential rail 62 and with its inverting input to the potential point 68 at the connection point between the reference resistor 3 and the controlled resistors 23,24, one of which is connected during a measurement process has a high gain, for example 2 · 10 ⁵ , and since the required control voltage at its output 69 for the controlled resistors 23,24 will only differ by a few 100 mV, the error lies between the voltages at the potential rail 62 and at the potential point 68 at the inverting input of the differential amplifier 6 only in the order of magnitude of fractions of μν to a few μν. With the voltages proportional to the temperatures across the measuring resistors 1 or 2 or across the controlled resistors 23, 24 of several mV per K, this only results in errors in fractions of 10 ~ ³ K.

Der Ablauf eines Meßzyklus ist ähnlich dem, wie er anhand der F i g. 3 und 4 beschrieben istThe sequence of a measuring cycle is similar to that described in FIG. 3 and 4 is described

Soll mit Temperaturen zwischen 20⁰C und 100⁰C gearbeitet werden und wird zum Beispiel das Verhältnis der Widerstände 21, 22 so ausgelegt, daß noch 150⁰C (bei Ri = 160 Ohm; R₂* = 0 Ohm) gemessen werden könnten, so erhält man bei dem obengenannten Beispiel nur Widestandsdifferenzen von 160 — 120 = 40 Ohm bzw. 160- 132 - 28 0hm (gegenüber 120 bzw. 132 Ohm), so daß jetzt die Integrationszeit nur etwa V₄ der Integrationszeit bei der Anordnung nach F i g. 3 beträgt. Der Spannungsteiler 21, 22 ist nicht kritisch und verursacht keine Meßfehler. Es muß nur gefordert werden, daß das Verhältnis Ri\IRn während der Meßphase stabil bleibtIf temperatures between 20 ⁰ C and 100 ⁰ C are to be used and, for example, the ratio of the resistors 21, 22 is designed so that 150 ⁰ C (at Ri = 160 Ohm; R ₂ * = 0 Ohm) could be measured, in the above example, only resistance differences of 160-120 = 40 ohms or 160-132-28 ohms (compared to 120 or 132 ohms) are obtained, so that now the integration time is only about V _{4 of} the integration time in the arrangement according to F i G. 3 is. The voltage divider 21, 22 is not critical and does not cause any measurement errors. The only requirement is that the ratio Ri \ IRn remains stable during the measurement phase

F i g. 6 zeigt ein stark abgekürztes Verfahren, bei dem sämtliche Offsetgrößen herausfallen. Der Analog-Digital-Umsetzer ist hier ein Sägezahnumsetzer. Der Ablauf einer Messung wird anhand F i g. 6 und F i g. 7 erläutert.F i g. 6 shows a greatly abbreviated method in which all offset quantities are omitted. The analog-to-digital converter here is a sawtooth converter. The course of a measurement is illustrated in FIG. 6 and FIG. 7 explained.

Ein Mengenimpuls vom Schalter 52 schaltet über denA quantity pulse from switch 52 switches over

Widerstand 51 die Steuerlogik 11 ein. Diese enthält hier die Empfangseinrichtung für die Schaltbefehle aus dem Komparator 9, die Ansteuermittel für die Schalter 301 bis 307 und 315 sowie einen Taktgenerator zur A/D-Wandlung. Schalter 315 legt den Analogteil an die Spannung + Ub- Über die Widerstände 21 und 22 erfolgt eine Spannungsteilung. Die Teilspannung 61 wird dem als Kcnstantsircrnqueüe geschalteten Verstärker 5" zugeführt, dessen Strom über den Schalter 301, den Meßwidestand 1 und den Referenzwiderstand 3 nach — Ub fließt.
Am Ausgang des Verstärkers 5 stellt sich die Spannung 62 ein, die als Bezugsspanung für den Integrator 7 dient. Die betreffenden Potentiale sind in F i g. 9a eingezeichnet. Resistor 51 the control logic 11 a. This contains the receiving device for the switching commands from the comparator 9, the control means for the switches 301 to 307 and 315 and a clock generator for A / D conversion. Switch 315 applies the analog part to the voltage + Ub-. The resistors 21 and 22 are used to divide the voltage. The partial voltage 61 is fed to the amplifier 5 ″ which is connected as a constant signal source and whose current flows through the switch 301, the measuring resistor 1 and the reference resistor 3 to Ub .
The voltage 62 is set at the output of the amplifier 5 and is used as a reference voltage for the integrator 7. The relevant potentials are shown in FIG. 9a is shown.

Es erfolgt die Integration der Referenzspannung über den Widerstand 41 und den Kondensator 27. Die Ausgangsspannung 67 des Integrators 7 erreicht die Größe der Spannung 69, die über einen Schalter 302 mit dem Komparator 9 verbunden ist, und der Komparator 9 kippt von — Ub nach + Ub- Dieses Signal wird der Steuerlogik 11 zugeführt, worauf Schalter 301 und 302 öffnen und Schalter 305 und 306 schließen. Die Spannung über dem Referenzwiderstand 3 ändert sich dabei nicht, weil der Strom konstant bleibt. Über Schalter 306 wird jetzt die Spannung 70 dem Komparator 9 zugeführt. Gleichzeitig wird der Taktgenerator eingeschaltet und mit dem Ergebniszähler 16 verbunden. Ferner wird über Schalter 307 und Widerstand 45 die mittels der Widerstände 43 und 44 sowie des Verstärkers 10 gebildete Korrekturspannung zu dem Integrationssummationspunkt 66 geführt Es erfolgt eine weitere Aufwärtsintegration, bis die Spannung 67 ebenso groß wird wie die Spannung 70. Der Komparator 9 kippt mit seinem Ausgang wieder von — Ub nach + Ub, und die Steuerlogik 11 schaltet alles ab.
Die Anzahl π von Taktimpulsen, die dem Ergebniszähler 16 zugeführt worden ist, ist proportional der Differenz der Werte der Widerstände 1 und 2, dividiert durch den Wert des Referenzwiderstandes 3.The integration of the reference voltage takes place via the resistor 41 and the capacitor 27. The output voltage 67 of the integrator 7 reaches the level of the voltage 69, which is connected to the comparator 9 via a switch 302, and the comparator 9 toggles from - Ub to + Ub- This signal is fed to the control logic 11, whereupon switches 301 and 302 open and switches 305 and 306 close. The voltage across the reference resistor 3 does not change because the current remains constant. The voltage 70 is now fed to the comparator 9 via switch 306. At the same time, the clock generator is switched on and connected to the result counter 16. Furthermore, the correction voltage formed by means of resistors 43 and 44 and amplifier 10 is fed to integration summation point 66 via switch 307 and resistor 45 Output again from - Ub to + Ub, and the control logic 11 switches everything off.
The number π of clock pulses fed to the result counter 16 is proportional to the difference between the values of the resistors 1 and 2, divided by the value of the reference resistor 3.

In einer Abwandlung des beschriebenen Ablaufs können hi der ersten Phase die Schalter 303 und 304 von der Steuerlogik 11 geschlossen und damit der Widerstand 53 dem Widerstand 41 parallel und Widerstand 54 mit dem Meßwiderstand 1 in Reihe geschaltet werden. 54 verringert die Spannung 69 auf die Spannung 69 — Λμ.In a modification of the sequence described, switches 303 and 304 can be switched off in the first phase Control logic 11 closed and thus resistor 53 parallel to resistor 41 and resistor 54 with it the measuring resistor 1 are connected in series. 54 reduces the tension 69 to the tension 69 - Λμ.

Der Komparator 9 kippt, wenn die Spannung 67 am Ausgang des Integrators 7 ebenfalls den Wert 69 — Λμ erreicht Das geschieht in der Zeit ty, die nur einen Bruchteil von t_x ausmacht, weil die Integrationszeit bei geschlossenem Schalter 303 durch den Widerstand 53 verkürzt wird.The comparator 9 flips when the voltage 67 at the output of the integrator 7 also reaches the value 69 - Λμ This happens in the time ty, which is only a fraction of t _x , because the integration time is shortened by the resistor 53 when the switch 303 is closed .

Beim erstmaligen Kippen des Komparators 9 öffnet die Steuerlogik 11 wieder die Schalter 303 und 304. Alles weitere geschieht wie schon vorstehend beschrieben und im Spannungs-Zeit-Diagramm der Fig.7b darge-When the comparator 9 is tilted for the first time, the control logic 11 opens the switches 303 and 304 again. Everything others take place as already described above and shown in the voltage-time diagram of FIG.

stellt.represents.

F i g. 8 zeigt eine Schaltung, bei der die beiden Meßwiderstände 1,2 und der Referenzwiderstand 3 ständig in Reihe liegen und direkt zwischen die Zuleitung 63 zum Pluspol der Batteriespannung Ub und die Nullbezugspotentialschiene 62 der Meßschaltung geschaltet sind. Parallel zu jedem der Widerstände 1,2,3 ist über Schalter 203 ... 207 bzw. 208 ... 211 ein Kondensator 221, 222, 22i nach Art einer Sample-And-Hold-Schaltung geschaltet. Die zu den Meßwiderständen 1,2 parallelen Kondensatoren 221,222 sind so verschaltbar, daß direkt die Spannungsdifferenz gebildet wird.F i g. 8 shows a circuit in which the two measuring resistors 1, 2 and the reference resistor 3 are constantly in series and are connected directly between the lead 63 to the positive pole of the battery voltage Ub and the zero reference potential rail 62 of the measuring circuit. A capacitor 221, 222, 22i in the manner of a sample-and-hold circuit is connected in parallel to each of the resistors 1, 2, 3 via switches 203 ... 207 or 208 ... 211. The capacitors 221 , 222 parallel to the measuring resistors 1, 2 can be interconnected in such a way that the voltage difference is formed directly.

Die Spannung der Nullbezugspotentialschiene 62 ist mit Hilfe eines als Impedanzwandlers geschalteten Verstärkers 5 und eines Spannungsteilers aus den Widerständen 21, 22 gegenüber der negativen Batteriespanung — Ub an der Zuleitung 64 angehoben. Diese Potentialverschiebung ist erforderlich, um zu verhindern, daß die Operationsverstärker 5', 7,9 in unzulässige Betriebs-The voltage of the zero reference potential rail 62 is increased with the aid of an amplifier 5 connected as an impedance converter and a voltage divider composed of the resistors 21, 22 relative to the negative battery voltage - Ub on the lead 64. This potential shift is necessary to prevent the operational amplifiers 5 ', 7, 9 from being in impermissible operational

Λ ♦
■ 6>- Λ ♦
■ 6> -

Die Schaltung nach Fig.8 arbeitet folgendermaßen: Jeder Mengenimpuls aus dem Schalter 52 wird über den Widerstand 51 als Start-Impuls der Steuerlogik 11 zugeführt. Diese steuert den Schalter 115, der den Pluspol (+ Ub) der Batteriespannung Ub mit den Operationsverstärkern 5,5', 7 und 9 im Analogteil verbindet.The circuit according to FIG. 8 works as follows: Each quantity pulse from the switch 52 is fed to the control logic 11 as a start pulse via the resistor 51. This controls the switch 115, which connects the positive pole (+ Ub) of the battery voltage Ub with the operational amplifiers 5, 5 ', 7 and 9 in the analog part.

Die Steuerlogik 1 steuert eine Reihe von Analogschaltern 201 bis 215. Sie enthält einen Taktgenerator und einen Meßdauerzähler.The control logic 1 controls a number of analog switches 201 to 215. It contains a clock generator and a measuring duration counter.

Ein Meßzyklus erfolgt in drei Phasen.A measuring cycle takes place in three phases.

Phase 1: Die Schalter 201 bis 207 und 214 und 216 werden geschlossen. Schalter 201, 202, 216 bewirken den automatischen Nullabgleich. Der Schalter 214 verkürzt die Zeitkonstante des Integrators 7 für die Dauer des Null-Abgleichs durch Parallelschaltung eines Widerstandes 241. Über die Schalter 203 bis 207 werden die Spannungsabfälle über den Widerständen 1, 2, 3 in die Kondensatoren 221.222 und 223 geladen.Phase 1: The switches 201 to 207 and 214 and 216 are closed. Switches 201, 202, 216 cause the automatic zero adjustment. The switch 214 shortens the time constant of the integrator 7 for the duration of the zero adjustment by connecting a resistor 241 in parallel. The voltage drops across the resistors 1, 2, 3 are loaded into the capacitors 221, 222 and 223 via the switches 203 to 207.

Phase 2: In dieser Phase wird die der Temperaturdifferenz proportionale Spannungsdifferenz und die zugehörige Integrationsspannung gebildet Die Schalter 201 bis 207 sowie 214 und 216 werden geöffnet und die Schalter 208 bis 210 suwie 215 geschlossen. Über 208 wird der negative Pol des Kondensators 222 an die Bezugspotentialschiene 62 gelegt. Der positive Pol des Kondensators 222 wird über den Schalter 209 mit dem positiven Pol des Kondensators 221 verbunden. Der negative Pol des Kondensators 221 ist über den Schalter 210 mit dem Eingang des Verstärkers 5' verbunden. Das Potential am Eingang von 5' ist negativ und der Differenz der Spannungen über den Meßwiderständen 1, 2 und damit der Differenz der beiden Meßwiderstände 1, 2 proportionalPhase 2: In this phase, the voltage difference proportional to the temperature difference and the associated integration voltage are formed. Switches 201 to 207 as well as 214 and 216 are opened and switches 208 to 210 and 215 are closed. The negative pole of the capacitor 222 is connected to the reference potential rail 62 via 208. The positive pole of the capacitor 222 is connected to the positive pole of the capacitor 221 via the switch 209 . The negative pole of the capacitor 221 is connected to the input of the amplifier 5 'via the switch 210. The potential at the input of 5 'is negative and the difference between the voltages across the measuring resistors 1, 2 and thus the difference between the two measuring resistors 1, 2 is proportional

Der Verstärker 5' bildet diese Differenzspannung an seinem Ausgang 1 :1 ab. Ober den Integrationswiderstand 41 wird sie in den Integrationskondensator 227 integriert Diese Integrationsspannung am Ende der Phase 2 ist somit der Meßwiderstandsdifferenz proportional. The amplifier 5 'maps this differential voltage 1: 1 at its output. Upper the integrating resistor 41 it is integrated in the integration capacitor 227 This integration voltage at the end of phase 2 is therefore proportional to the Meßwiderstandsdifferenz.

Die Schalter 215 und 216 verhindern verfälschende Auswirkungen von eventuellen Kriechströmen auf die im Kondensator 225 gespeicherte Offset-Spannung.The switches 215 and 216 prevent any falsifying effects of any leakage currents on the offset voltage stored in the capacitor 225.

Phase 3: In dieser Phase erfolgt die Integration der Referenzspannung. Gleichzeitig wird eine Korrektur des Integrationsstromes mit einem von der Widerstandsdifferenz der Meßwiderstände i, 2 abhängigen Strom vorgenommen. Der Schalter 210 wird geöffnet und die Schalter 211,212,213 geschlossen. Schalter 208, 209 und 215 bleiben geschlossen. Die Spannung am Fußpunkt des Kondensators 221 bzw. am Schalter 212 bleibt erhalten. Der ürgebniszähler 16 wird mit dem Taktgenerator in der Steuerlogik 11 zusammengeschaltet. Die Spannung URa über dem Kondensator 223 wird über den Schalter 211 dem Eingang des Verstärkers 5' zugeführt und bewirkt im Integrationskondensator 227 die Abwärtsintegration.Phase 3: In this phase the integration of the reference voltage takes place. At the same time, the integration current is corrected with a current that is dependent on the resistance difference of the measuring resistors i, 2. The switch 210 is opened and the switches 211,212,213 are closed. Switches 208, 209 and 215 remain closed. The voltage at the base of the capacitor 221 or at the switch 212 is retained. The result counter 16 is interconnected with the clock generator in the control logic 11 . The voltage URa across the capacitor 223 is fed to the input of the amplifier 5 'via the switch 211 and brings about the downward integration in the integration capacitor 227.

Dem positiven Strom, der aus dem Integrationswiderstand 41 in den Integrationskondensator 227 getrieben wird, wird zusätzlich ein negativer Korrekturstrom über die Schalter 212 bzw. 213 sowie die Widerstände 245 bzw. 246 überlagert. Dadurch wird der Gesamtintegrationsstrom umso kleiner, je größer die Meßwiderstandsdifferenz, d. h. je größer die Temperaturdifferenz ist.The positive current, which is driven from the integration resistor 41 into the integration capacitor 227 , is additionally superimposed by a negative correction current via the switches 212 and 213 and the resistors 245 and 246, respectively. As a result, the greater the difference in the measuring resistance, ie the greater the temperature difference, the smaller the total integration current.

Wenn bei der Integration von Referenz- und Korrekturstrom die Spannung am Integrationskondensator 227 bzw. am Ausgang des Integrators 7 Null wird, kippt der Komparator 9 und gibt ein Stop-Signal in die Steuerlogik ίί, Schalter 115 trennt die Spannung -f Ub wieder vom Analogteil ab und der Taktgenerator wird ausgeschaltet. Im Ergebniszähler 16 ist somit die Zahl der Takte in Phase 3 gespeichert.If during the integration of the reference and correction current, the voltage at the integration capacitor 227 or at the output of the integrator 7 becomes zero, the comparator 9 flips and sends a stop signal to the control logic ίί, switch 115 separates the voltage -f Ub again from the analog part off and the clock generator is switched off. The number of clocks in phase 3 is thus stored in the result counter 16.

Bei jedem Überlauf des Ergebniszählers 16 schaltet die Anzeige 17 um einen Schritt weiter.Each time the result counter 16 overflows, the display 17 advances one step.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for electrical heat measurement, containing an analog part and a digital part, the can be fed by a single battery, the at least two phases comprising measuring cycles triggered when a pulse generated by a volume counter for the heating medium arrives, further containing two temperature sensitive Measuring resistors, an analog-to-digital converter with integrator and! Comparator and switch in the Analog part as well as clock generator, counter and control logic in the digital part, characterized in that that both measuring resistors (1, 2) have one and the same reference resistance during the measuring phase (3) is connected in series so that the same current flows through them that the voltage drops at the measuring resistors (1,2) or the reference resistor (3) one after the other via switches (löl, 102, 103) to an input of the analog-digital converter, as a dual Siope circuit (7, 27, 41, 46, S) the Temperature difference from the ratio of the resistances to each other, shown as the ratio of Voltage drops, determined, are performed, and that the potential at the connection point (61) between the reference resistor (3) and the measuring resistors (1, 2) the zero potential of the circuit in the Forms measuring phases

2. Device according to claim 1, characterized in that that an impedance converter connected amplifier (5) is provided, the output of which the Forms the zero potential rail (62) of the circuit

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the input of the amplifier (5) to the Connection point (61) of measuring and reference resistance (1,2; 3) is connected

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the dual slope circuit (7, 27,41,46,9) with a device for automatic Offset adjustment is supplemented, consisting of an offset storage capacitor (49), a zero amplifier (8) with associated resistors (47, 48) and one Switch (114) for charging the capacitor (49) in the zero adjustment phase.

5. Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the two Measuring resistors (1, 2) via switches (101, 102, 111, 112) alternately in series with the reference resistance (3) and can be switched to the input of the A / D converter.

6. Device according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the two measuring resistors (1, 2) and the reference resistor (3) are constantly in series with each other, that each of these resistors (1, 2; 3) has a capacitor ( 221, 222, 223), which is connected in the manner of a sample-and-hold circuit via switches (203 ... 207) and (208 ... 211) alternately in parallel with the resistors (1,2,3) or with the zero potential (62) or the input stage (5 ') of the A / D converter, and that during the sample phase - if the switch (203 ... 207) between the resistors (1, 2 , 3) and the capacitors (221, 222, 223) are closed - and during the zero adjustment phase the input stage (5 ') of the integrator (7) is connected to the zero potential rail (62) via a switch (201), the zero adjustment branch of the integrator ( 7) closed via the switches (202, 216) and a resistor (241) parallel s to the integration resistor (41) through a switch (214) is switchable

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the measuring resistors (1, 2) assigned Capacitors (221,222) when connected to the measuring resistors (1,2) in series, when connected with the zero potential (62) and the input stage (5 ') of the A / D converter, however, in antiseries are formed in such a way that the voltage thus formed (at switch 210) is of opposite polarity is to the voltage across the capacitor (223) assigned to the reference resistor (3) (am Switch (211)).

8. The device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that at least one resistor (45; 245, 246; 28) is provided to correct the measurement results as a function of the density and enthalpy of the heat medium and the measuring resistor characteristic curve, which """":"""C" u "u" mn. 010 143. a / vr. ma \ - ,,,.

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and can be switched off and, in the reference phase, one dependent on the difference between the measuring resistors (1,2) Corrective current drives into the integration capacitor (27,227)

9. Apparatus according to claim J to 8, characterized iiaß in the dual slope circuit between Integrator (7) and comparator (9) a threshold voltage switch (4) is connected, which when exceeded its voltage threshold emits a pulse to the control logic (11), which then via the Switches (101,103; 102,112) instead of the measuring resistors (1,2) applies the reference resistor (3) to the input of the integrator (7)

10. The device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the offset compensation branch the dual-slope circuit behind the switch (202) carrying the offset adjustment current is another switch (£ 25) that operates during the Measuring process the balancing branch to zero potential (62) and a third switch (216) that the connection are additionally arranged separated from the offset storage capacitor (225).

11. Device according to at least one of the claims 1 to 10, characterized in that a differential amplifier is used to reverse the direction of integration (6) is provided with controllable resistors (23, 24) in the measuring input.